TCASMES XXX—2022 飞秒激光器-编制说明.pdf

一、工作简况

（一）任务来源

根据2020年全国标准化工作要点，大力推动实施标准化战略，

持续深化标准化工作改革，加强标准体系建设，提升引领高质量发

展的能力。依据《中华人民标准化法》，以及《团体标准管理规定》

相关规定，中国中小企业协会决定立项并联合杭州奥创光子技术有

限公司等相关单位共同制定《飞秒激光器》团体标准。于2022年

04月26日，中国中小企业协会发布了《飞秒激光器》团体标准立

项通知，正式立项。为响应市场需求，需要制定完善的飞秒激光

器，对产品进行管理，满足市场质量提升需要。

（二）编制背景及目的

激光是基于受激发射放大原理而产生的一种相干光辐射。处于

激发态的原子是不稳定的，在没有任何外界作用下，激发态原子会

自发辐射而产生光子。而在有外界作用下，则会增加两种新的形

式：受激辐射和受激吸收。激光是通过受激辐射来实现放大的光，

而光和原子系统相互作用时，总是同时存在着自发辐射、受激辐

射、受激吸收。

激光器为了能产生激光，就必须使受激辐射强度超过受激吸收

强度，即使高能态的原子数多于低能态的原子数。这种不同于平衡

态粒子分布的状态称为粒子数反转分布。也就是，激光器要产生激

光，必须实现粒子数反转分布。

粒子数反转分布是产生激光的一个必要条件，而要实现粒子数

反转分布和产生激光还必须满足三个条件：

——要有能形成粒子数反转分布的物质，即激活介质(这类物质

具有合适的能级结构)；

——要有必要的能量输入系统给激活介质能量，使尽可能多的

原子吸收能量后跃迁到高能态以实现粒子数反转，这一系统称作激

励能源(或泵浦源)；

——要有光的正反馈系统：光学谐振腔，当一定频率的光辐射

通过粒子数反转分布的激活介质时，受激辐射的光子数多于受激吸

收的光子数可使光辐射得到放大，要使这种光放大并且以一个副长

光子感应产生一个受激发射光子的单次过程为主，还能形成高单色

性高方向性高相干性和高亮度性的光放大，必须使用光学谐振腔。

因此，常用飞秒激光器由以下部分组成：激活介质、激励能

源、光学谐振腔以及色散元件、非线性元件。众所周知，物质是由

分子和原子组成的，但它们不是静止的，都在快速地运动着，飞秒

激光器的出现使人类第一次在原子和电子的层面上观察到这一超快

运动过程。基于这些科学上的发现，飞秒激光器在物理学、生物

学、化学控制反应、光通讯等领域中得到了广泛应用。由于飞秒激

光器具有快速和高分辨率特性，它在病变早期诊断、医学成像和生

物活体检测、外科医疗及超小型卫星的制造上都有其独特的优点和

不可替代的作用。

（三）编制过程

1、项目立项阶段

目前飞秒激光器使用行业广泛，由于没有相应的国家或行业标

准，无法对产品做出明确的规范要求，为了明确和规范飞秒激光

器，参考GB7247.1《激光产品的安全第1部分：设备分类、要

求》、GB10320《激光设备和设施的电气安全》、GB/T26599.1《激

光和激光相关设备激光光束宽度、发散角和光束传输比的试验方法

第1部分：无像散和简单像散光束》等标准以及杭州奥创光子技术

有限公司的产品来编制此标准。

鉴于以上原因，标准起草组参考了杭州奥创光子技术有限公司

的产品提出立项。

2、理论研究阶段

标准起草组成立伊始就飞秒激光器产品进行了深入的调查研

究，同时广泛搜集相关标准和国外技术资料，进行了大量的研究分

析、资料查证工作，确定了标准的制定原则，结合现有飞秒激光器

产品实际应用经验，为标准的起草奠定了基础。

标准起草组进一步研究了飞秒激光器的主要功能特点和技术性

能管控指标，明确了要求和指标，为标准的具体起草指明方向。

3、标准起草阶段

在理论研究基础上，起草组在标准编制过程中充分借鉴已有的

理论研究和实践成果，基于我们基本国情，经过数次修订，形成了

《飞秒激光器》标准草案稿。

4、标准征求意见阶段

形成标准草案稿之后，起草组召开了多次专家研讨会，从标准

框架、标准起草等角度广泛征求多方意见，从理论完善和实践应用

方面提升标准的适用性和实用性。经过理论研究和方法验证，明确

和规范飞秒激光器的技术要求。起草组形成了《飞秒激光器》（征求

意见稿）。

5、专家审核阶段

拟定于2022年06月召集专家审核标准，汇总专家审核意见之

后，修改标准并发布。

（四）主要起草单位及起草人所做的工作

主